Việc lựa chọn vật liệu của hộp số chủ yếu dựa trên kịch bản sử dụng và yêu cầu hiệu suất. Các vật liệu được sử dụng phổ biến nhất bao gồm gang, thép đúc, hợp kim nhôm và thép hợp kim đặc biệt, như sau:
I. Phân loại vật liệu chính
Gang
Gang màu xám: Chi phí thấp, hiệu suất đúc tốt, phù hợp cho các kịch bản tốc độ thấp và mô hình cao (như máy móc nông nghiệp và máy móc dệt), nhưng sức mạnh thấp và dễ bị nứt.
Gang dễ uốn: Các tính chất cơ học gần với thép đúc, khả năng chống va đập mạnh và có thể thay thế một số ứng dụng thép đúc.
Thép đúc và thép hợp kim
Thép đúc: đúc thép hợp kim độ bền cao, chống mài mòn và chống va đập, phù hợp cho các thiết bị công nghiệp tốc độ trung bình và mô hình trung bình (như máy móc hạng nặng).
Thép chứa khí hợp kim (như 20Crmnti, 22CrMNMO): Độ cứng và độ bền được cải thiện thông qua xử lý nhiệt, được sử dụng rộng rãi trong các bánh răng hộp số ô tô, với độ cứng cao và khả năng chống mỏi.
Hợp kim nhôm
Lợi thế nhẹ rất đáng kể, được sử dụng trong các kịch bản như ô tô và xe điện cần giảm trọng lượng, nhưng sức mạnh thấp và điều kiện tải cần phải được kiểm soát.
Nhựa engineering
Nylon, Bakelite và các vật liệu khác phù hợp cho các kịch bản tốc độ cao và tải trọng ánh sáng (như thiết bị nhỏ) và có thể làm giảm tiếng ồn, nhưng bánh răng lớn vẫn cần vật liệu kim loại.
2. Kịch bản đặc biệt và vật liệu mới nổi
Nhiệt độ cao/Kịch bản tải cao: Sử dụng nhựa đặc biệt T31, có điện trở hao mòn cao và điện trở của nhiệt, và có thể thay thế việc áp dụng nhựa truyền thống trong các chất khử hành tinh vi mô.
Quá trình điều trị bề mặt : Làm nóng và làm nguội, mạ crôm cứng, nitriding, v.v ... có thể cải thiện độ cứng và khả năng chống ăn mòn của bánh răng, phổ biến ở các bánh răng tốc độ cao hoặc nặng.
3. Nguyên tắc cốt lõi của lựa chọn vật liệu
Xem xét thông tin về tải trọng, tốc độ, môi trường và chi phí
Tốc độ thấp và tải trọng nặng → gang/thép đúc;
Yêu cầu nhẹ → Hợp kim nhôm;
Hộp số ô tô → Thép chế hòa khí hợp kim;
Kịch bản giảm vi mô/nhiễu → Nhựa kỹ thuật hoặc vật liệu đặc biệt.
